DE3433897C2 - Thermischer Farbdrucker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen thermischen Farbdrucker zur Erzeugung eines farbigen Aufdrucks auf einer Druckunterlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Farbdrucker ist bekannt aus JP-A-57-210872 und umfaßt ein Farbband mit mehreren Farben, die in einzelnen Abschnitten angeordnet sind und sich in regelmäßiger Folge wiederholen, sowie einen Thermokopf, eine Einrichtung zur Weiterbewegung des Farbbandes und eine Steuereinrichtung. Zusätzlich ist ein Fotosensor neben dem Thermodruckkopf vorgesehen, ohne daß aber genauere Angaben zur Lage des Fotosensors gemacht werden.

Allgemein sind thermische Farbdrucker mit einem Thermokopf auf einem Schlitten, der sich relativ zu einem Aufzeichnungsmedium, zum Beispiel einem Druckpapier, bewegt, und mit einem Thermofarbband, auf dem mehrere durch Wärme schmelzbare Farbmaterialien in Zuführrichtung des Farbbandes (der Längsrichtung) in Abschnitten angeordnet sind, versehen.

Um die selektive Wärmeübertragung der Farbmaterialien auf das Druckpapier zu bewirken, um hinsichtlich des Farbmaterials differenzierte Daten zu drucken, wird der Schlitten bewegt, während gleichzeitig das Thermofarbband fortbewegt wird. Ein Farbfühler zur Erfassung der Stellung des Farbmaterials auf dem Thermofarbband ist auf dem Schlitten vorgesehen. Das Zuführen des Thermofarbbandes wird so ausgeführt, daß der Anfang des Farbmaterials, das gedruckt werden soll, am Thermokopf angeordnet ist, entsprechend einem Positionsdatenwert des Farbmaterials, der mittels des Farbfühlers erfaßt wird. Gewöhnlich werden zwei Positionierverfahren für den Farbfühler bei einem üblichen Farbdrucker verwendet. Bei einem dieser Verfahren ist der Farbfühler in Vorderrichtung des Farbbandes vor dem Thermokopf angeordnet. Nach der Erfassung des Anfangs des zum Drucken vorgesehenen Farbmaterials mittels des Farbfühlers wird die Anfangsstellung jedes Farbmaterials von dem Fühlerabschnitt zu dem Thermokopf mit der Drehung einer Farbbandspule bewegt. Bei diesem Verfahren wird jedoch die Länge des durch die Drehung der Spule aufgewickelten Farbbandes durch den Durchmesser der Spule des Farbbandes auf der Aufwickelseite bestimmt. Da dieser Durchmesser allmählich größer wird, je mehr Farbband verbraucht wurde, ergibt sich gewöhnlich eine Veränderung von dem zwei- bis dreifachen des Betrages vom Beginn eines neuen Farbbandes bis zum Ende des Farbbandes. Entsprechend ändert sich die Länge des Farbbandes, das aufgewickelt wird, in gleichem Maße. Aufgrund der Tatsache, daß diese Veränderung stattfindet, ist es notwendig, das Farbband um einen besonderen Betrag so zu bewegen, daß immer die Anfangsstellung jedes Farbmaterials am Thermokopf angeordnet ist, wodurch ein Betrag vom Farbband, der diesen Betrag gleicht ist, verschwendet wird. In anderen Farbdruckern ist der Farbfühler direkt hinter dem Thermokopf angeordnet, wobei in diesem Fall jedoch in der gleichen Weise wie bei der gewöhnlichen Einheit, die oben beschrieben wurde, ein Betrag des Farbbandes, der dem Abstand zwischen dem Farbfühler und dem Thermokopf entspricht, verschwendet wird.

Bei dem thermischen Übertragungsverfahren wird das Farbband durch den Thermokopf erwärmt und die Farbe physikalisch von den bestimmten Zonen des Farbbandes übertragen, so daß das Farbband nicht erneut verwendet werden kann. Entsprechend wird das Farbband nach einmaligem Gebrauch weggeworfen, so daß die Kosten der Farbbänder groß sind. Bei dem thermischen Übertragungsverfahren ist somit der Wirkungsgrad beim Gebrauch des Thermofarbbandes äußerst wichtig für das fertige Produkt.

Ebenfalls ist bei einem thermischen Farbdrucker eine ein wenig längere Länge des Farbmaterials als eine Zeile der Drucklänge auf dem Druckpapier unterschiedlich in mehrere aufeinanderfolgende Farben unterteilt, so daß, sogar für eine kleine Druckmenge mehr als eine Zeile der Drucklänge des Farbbandes unterschiedlicher Teile der Farbe verwendet. Der Gebrauchswirkungsgrad des Farbbandes wird daher entscheidend verschlechtert, wodurch die Betriebskosten ein großes Problem werden.

Bei einigen bekannten thermischen Farbdruckern ist die Länge jedes Farbmaterialabschnittes auf dem Thermofarbband die Standartdruckbreite, wobei ein kleiner zusätzlicher Betrag hinzugeführt wurde. Das heißt, die Länge wird auf die Abmessung der Standartbreitenabmessung des Druckpapiers eingestellt. Hierdurch erhält man eine Druckzeile durch einen Farbmaterialabschnitt. In der Praxis sind Druckzeilen zumeist nur zu einem Teil gefüllt, was insbesondere beim Farbdrucken wesentlich ist. Wenn eine derartige Druckzeile mit einem oben beschriebenen bekannten thermischen Farbdrucker gedruckt wird, wird, wenn ein großer ungedruckter Abschnitt in jeder Zeile vorhanden ist, bei jedem Druck der Zeile der Betrag des thermischen Farbbandes entsprechend der Standartdruckbreite verwendet. Hierdurch wird das thermische Farbband nicht effektiv verwendet. Aufgrund dieser Tatsache weisen einige bekannte Farbdrucker den Nachteil auf, daß der Betrag des verbrauchten thermischen Farbbandes übermäßig ansteigt, wobei dieser Nachteil noch schwerwiegender wird, wenn mehrfarbige Abschnitte auf jeder gedruckten Zeile vorhanden sind.

Bei einigen bekannten thermischen Farbdruckern wird für jede Beendigung einer gedruckten Zeile aufgrund einer Zeile Druckdaten anfänglich eine Suche nach dem Anfang eines Farbmaterialabschnitts durchgeführt, das heißt, der vordere Abschnitt der beschriebenen Farbmaterialien wird an dem wärmeerzeugenden Abschnitt des Thermokopfes angeordnet. Wenn der Drucker abgeschaltet wird, kann eine Bedienungsperson das Thermofarbband oder seine Spule berühren, so daß die Stellung des Thermofarbbandes von der Anfangsstellung abweicht. Wenn daher das Drucken bei der abweichenden Stellung beginnt, besteht die Gefahr eines Fehldrucks, einer Fehlfarbe oder einer Fehlstellung, bei denen eine Steuerung unmöglich ist. Aus diesem Grund wird gewöhnlich jedesmal wenn der Drucker eingeschaltet wird, eine Anfangssuche durchgeführt.

In dem Fall, in dem die Farbmaterialien des Thermofarbbandes in der Reihenfolge Gelb, Purpurrot, Blau beispielsweise angeordnet sind, kann das Drucken eines magent(roten) Farbmaterials nur in bestimmten Druckzeilen stattfinden, und in der nächsten Zeile wird beispielsweise nur Cyan-Farbmaterial (blau) gedruckt. Wenn dies auftritt, ist es dann, wenn das Drucken des Rotmaterials beendet ist, unmöglich, das darauffolgende Cyan zu drucken, wodurch die nicht verwendeten Farbmaterialien in einem Farbabschnitt von Gelb, Rot und Blau durch die Durchführung des Anfangssuchens zugeführt werden. Somit besteht der Nachteil, daß ein Teil des Thermofarbbandes verschwendet wird, wodurch die Betriebskosten steigen. Wenn weiter eine Abweichung der Stellung des Farbbandes vorhanden ist, und ebenfalls im Fall, in dem der Anfangsteil gesucht wird, wenn Energie eingeschaltet wird, wird der restliche Teil des nicht verwendeten Farbmaterials in den drei Farben Gelb, Rot und Cyan zugeführt. Dies bewirkt eine Verschwendung des Thermofarbbandes. Zusätzlich muß ein Thermofarbband mit drei Farbteilen oder einem Zeilenteil bei der Suche nach dem Anfangsteil zugeführt werden, wofür vergleichsweise eine lange Zeit erforderlich ist, wodurch die Druckgeschwindigkeit des gesamten Systems niedrig ist.

Weiter können an den Grenzen der Farbmaterialabschnitte bei bekannten Thermofarbbändern die benachbarten Farbmaterialien übereinander gelangen, wodurch der Farbfühler die Farbmaterialien fehlerhaft an den Grenzabschnitten erfaßt, wodurch die Zuverlässigkeit der Erfassung der Stellung des Farbbandes vermindert wird.

Aus JP-A-58-94483 ist bekannt an den Grenzen der Abschnitte metallische Streifen vorzusehen.

Bei bekannten Farbdrucken wird gewöhnlich eine Farbkassette verwendet, in der das Thermofarbband mit mehreren Farbmaterialien aufbewahrt wird. Im Fall, in dem Drucken nur in einer einzigen Farbe durchgeführt wird, ist in einem Hauptcomputer ein Programm gespeichert, das den Drucker bei der Verwendung einer einzigen Farbe steuert. Wenn daher entsprechend eine Farbbandkassette für nur eine Farbe eingebaut wird, besteht die Schwierigkeit, daß der Drucker selbst nicht den Unterschied in den Farbkassetten erkennt, wodurch ein Druckfehler erzeugt werden kann und das Drucken als Farbdrucken durchgeführt wird.

Um einen derartigen Fall zu verhindern, ist es notwendig, das gesamte Programm des Hauptcomputers zu überprüfen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen thermischen Farbdrucker zu schaffen, mit dem die Menge des verwendeten Thermofarbbandes auf ein Minimum reduziert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Farbdrucker mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Mit der Erfindung wird in vorteilhafter Weise ein Farbdrucker geschaffen, der in der Lage ist, die Menge des verwendeten Thermofarbbandes zu vermindern. Weiter weist der mit der Erfindung geschaffene Farbdrucker niedrigere Betriebskosten auf. Schließlich besitzt der mit der Erfindung geschaffene Farbdrucker eine höhere Gesamtdruckgeschwindigkeit und ist in der Lage, die Stellung des Thermofarbbandes genau zu bestimmen im Hinblick auf eines jeden von mehreren Farbmaterialien, die in getrennter Weise in Längsrichtung auf dem Thermofarbband angeordnet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines thermischen Farbdruckers;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Grundmechanismus des thermischen Farbdruckers;

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsansicht der Thermofarbkassette von Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des in Fig. 2 dargestellten Grundmechanismus;

Fig. 5 eine Schnittansicht längs der Linie I-I in Fig. 4;

Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 4;

Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 2 dargestellten Thermokopfes;

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht des Farbfühlers von Fig. 2;

Fig. 9 eine Ansicht zur Darstellung der dimensionsmäßigen Beziehung zwischen dem Thermofarbband und dem Druckpapier in dem in Fig. 2 dargestellten thermischen Farbdrucker;

Fig. 10 eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines tatsächlichen Drucks;

Fig. 11 eine Teilseitenansicht einer auf dem Schlitten installierten Farbkassette;

Fig. 12 eine Teilseitenansicht einer auf dem Schlitten installierten Farbkassette für eine einzige Farbe;

Fig. 13 ein Blockdiagramm zur Darstellung des Steuerabschnitts des in Fig. 2 dargestellten thermischen Farbdruckers; und

Fig. 14A-E Fließdiagramme zur Darstellung des Steuerverfahrens für den thermischen Farbdrucker von Fig. 2.

In den Fig. 1, 2, 3, 4, 5 und 6 ist ein thermischer Farbdrucker 10 gezeigt. Dieser Farbdrucker 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem ein Chassis 14 befestigt ist. Eine Seitenplatte 16a und eine Seitenplatte 16b sind in gegenüberliegenden Enden des Chassis 14 befestigt und parallell zueinander angeordnet. Durch diese Seitenplatten 16a und 16b verläuft eine Welle 18. Zwischen den Seitenplatten 16a und 16b wird mittels der Welle 18 eine Walze 20 drehbar gelagert. Druckpapier 22 ist auf der Rückseite der Walze 20 zwischen den Seitenplatten 16a und 16b angeordnet und eine Papierführung 24 ist an der Walze 20 vorgesehen. Ein Zeilenzuführmotor 26 zum Drehen der Walze 20 ist auf der Welle 18 an einer Seite angeordnet. An der Vorderseite der Walze 20 ist ein Schlitten 28 vorgesehen, der mittels mehreren festen Führungsschienen 30 geführt wird, die an den Seitenplatten 16a und 16b so angeordnet sind, daß der Schlitten 28 sich parallel zur Walze 20 bewegen kann. Ein Riemen 22 erstreckt sich parallel zur Walze 20 zwischen einer Antriebsriemenscheibe 38, die einstückig mit einem Zahnrad 36 ausgebildet ist, und einer leerlaufgetriebenen Scheibe 40. Ein Motor 32 weist ein Ritzel 34 an seiner Welle auf, das mit dem Zahnrad 36 kämmt. Der Schlitten 28 wird durch den Motor 32 mittels des Riemens 22 hin- und herbewegt.

An dem Schlitten 28 ist der Walze 20 gegenüberliegend ein Thermokopf 44 so angeordnet, daß dieser bei seiner Schwenkung das Papier bedruckt. Dieser Thermokopf 44 ist auf einer Kopftragplatte 46 befestigt. Die Kopftragplatte 46 ist frei drehbar an einer Welle 48 befestigt, die an einem Abschnitt des Schlittens 28 befestigt ist. An der gegenüberliegenden Fläche der Kopftragplatte 46, an der der Kopf 44 nicht angeordnet ist, ist eine Haltefeder 50, bestehend aus einer Scheibenfeder vorgesehen, um den Kopf 44 in bezug auf die Walze 20 in einer Wartestellung zu halten, in der er von der Walze getrennt ist, wenn das Drucken nicht durchgeführt wird. Eine druckgeschweißte Feder 52 aus einer Blattfeder ist vorgesehen, um eine Kraft entsprechend dem gewünschten Anpreßdruck beim Drucken aufzubringen, wenn das Drucken durchgeführt wird. Weiter ist ein Solenoid 54 am Schlitten 28 an der Seite der Fläche der Kopftragplatte 46, an der der Kopf 44 nicht befestigt ist, befestigt. Das andere Ende der Druckschweißfeder 52 steht mit einem Ende einer Stange 56 in Berührung, die sich nach vorne oder zurück bewegt, je nachdem ob der Solenoid 52 ein- oder ausgeschaltet ist. Der Kopf 42 an der Kopftragplatte 46 befindet sich gewöhnlich in der Wartestellung, in der er von der Walze 20 getrennt ist. Wenn der Solenoid 52 erregt wird, drückt die Stange 56 die druckgeschweißte Feder 52, und die erzeugte Kraft überwindet die Kraft der Haltefeder 50, wodurch sich die Kopftragplatte 46 auf der Welle 48 dreht und mit der Walze 20 in Berührung kommt. Zu diesem Zeitpunkt wird das andere Ende der druckgeschweißten Feder 52 mittels der Stange 56 gedrückt und seine Stellung reguliert, wodurch der Kopf 44 gegen die Walze 20 gedrückt wird. Das heißt, der Kopf kann sich zwischen der Druckstellung, in der er das Druckpapier berührt und der Wartestellung, in der er von dem Druckpapier getrennt ist, hin- und herbewegen. Entsprechend wird der Kopf 44 normalerweise in der Wartestellung durch die Feder 50 gehalten. Wenn jedoch das Drucken durchgeführt wird, wird er durch den Solenoid 54 in Abhängigkeit der Druckcodierung zur Druckstellung bewegt. Von der oberen Fläche 28a des Schlittens 28 erstrecken sich eine Zuführwelle 58 und eine Aufwickelwelle 60, die in einem bestimmten Abstand voneinander drehbar angeordnet sind, auf denen ein Kassettengehäuse befestigt ist, das in Fig. 3 dargestellt ist und weiter unten beschrieben wird. Ein Nocken 58a ist einstückig am oberen Ende der Zuführwelle 58 angebracht.

Auf die gleiche Weise ist ein Nocken 60a an einer Hülse 60b am oberen Ende der Aufwickelwelle 60 angebracht. Ein Zahnrad 62 wird gegen einen Flansch der Hülse 60b mittels einer Feder 64 und einer Druckplatte 60c gedrückt. Dieses Zahnrad 62 kämmt mit einem Ritzel 72, das an einer sich drehenden Welle 70 eines Aufwickelmotors 68 befestigt ist, der an dem Schlitten 28 angebracht ist. Die Drehung des Motors 68 wird durch Verwendung der Reibkraft zwischen der Hülse 60b und der Druckplatte 60c und dem Zahnrad 62 auf den Nocken 60a übertragen.

Das Aufwickeln des Farbbandes wird durch eine Aufwickelspule 74 bewirkt, die mit dem Nocken 60a kämmt. Das Farbband wird auf die Spule mit einer Länge aufgewickelt, die der Aufwickellänge des Farbbandes entsprechend eines Schrittes des Motors entspricht. Gleichzeitig wird während des Übertragens das Farbband durch den Kopf gegen das Druckpapier gedrückt, und zusammen mit der Bewegung des Schlittens ist es notwendig, daß der Teil des verwendeten Farbbandes aufgewickelt wird.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau ändert sich jedoch der Betrag des während eines Schritts des Motors aufgewickelten Farbbandes aufgrund der Änderung des Durchmessers der Spule, da die Anzahl der Aufwickelschritte des Motors beim Aufwickeln konstant ist, wodurch sich eine Veränderung des Betrages des aufgewickelten Farbbandes mittels des Schlupfes zwischen dem Zahnrad und der Hülse 60b ergibt. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das Kassettengehäuse 78, in dem das Thermofarbband 76 angeordnet ist, am Schlitten 28 frei entfernbar angeordnet. Das heißt, die Spulen 80 und 74, die zur Zuführung des Farbbandes verwendet werden, sind in dem Kassettengehäuse 78 so befestigt, daß es möglich ist, daß sie sich mit einem Abstand drehen, der dem Abstand zwischen den Nocken 58a und 60a gleich ist.

Das thermische Farbband 76 läuft zwischen den Spulen 80, 74 und wird mittels mehreren Rollen 81 geführt. Die Spulen 80 und 74 treten mit den Nocken 58a und 60a so in Eingriff, daß sie den Teil des thermischen Farbbandes 76, der aus dem Austritt 78a des Gehäuses 78, der in den Seitenwänden des Kassettengehäuses 78 ausgebildet ist, zwischen dem Thermokopf 44 und dem Druckpapier herausgezogen wird, positionieren. Der Thermokopf 44, wie in Fig. 7 gezeigt, umfaßt einen Heizabschnitt 44a und eine flexible PC-Platte 44b. Der Heizabschnitt 44a des Thermokopfes 44 ist mit mehreren Heizelementen versehen, die parallel zur Zuführrichtung des Druckpapiers angeordnet sind, und wahlweise in Abhängigkeit eines Druckdatensignals erwärmt werden. Das Thermofarbband 76 umfaßt mehrere Farbmaterialien, die mit dem Druckpapier in Berührung kommen. Beispielsweise umfassen die Farbmaterialien die drei Grundfarben, Gelb, Magenta und Cyan, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, die in einem vorbestimmten Abstand in einem Streifenmuster angeordnet sind. In diesem Fall wird die Länge Li jedes Farbmaterialabschnitts (in Fig. 9 sind die Gelben-, Magenta- und Cyanfarbmaterialien als Y, M bzw. C bezeichnet) auf einen Betrag eingestellt, der ein wenig mehr als beispielsweise ein Drittel der Standartbreite Lp des Druckpapiers 22 ist. Am Schlitten 28 ist benachbart zur Farbbandzuführspule 80 ein Farbfühler 82 vorgesehen. Der Farbfühler 82, wie in Fig. 8 gezeigt, umfaßt eine lichtemittierende Diode 84a und einen Fototransistor 84b, die so angeordnet sind, daß das Thermofarbband 76 zwischen ihnen verläuft. Der Farbfühler 82 erfaßt die Art des Farbmaterials auf dem Thermofarbband 76, das zwischen der lichtimitierenden Diode 84a und dem Fototransistor 84b angeordnet ist, und gibt ein Erfassungssignal entsprechend der Art des Farbmaterials aus. In diesem Fall ist der Abstand zwischen dem Farbfühler 82 und dem Thermokopf 44 längs des Thermofarbbandes 76 im wesentlichen gleich der Länge Li jedes Farbmaterialabschnitts des Thermofarbbandes 76 (d. h., ein Drittel der Standartbreite Lp des Druckpapiers mit einem kleinen Zuschlag). Die Wand des Kassettengehäuses 78 ist an dieser Stelle entsprechend dem Thermokopf ausgespart. Das heißt, das Kassettengehäuse 78 hat eine Zone 86 zur Freilegung des Farbbandes an dieser Stelle.

Wenn der Schlitten 28 bewegt wird und der Motor 68, der das Aufwickeln des Farbbandes bewirkt, angetrieben wird, wird, während das Thermofarbband 76 aufgewickelt wird, das Drucken selektiv durchgeführt. In diesem Fall, liegt, wenn der Farbfühler 82 beispielsweise ein Magenta-Farbmaterial feststellt (d. h., wenn der Anfang des Magenta-Farbmaterialabschnitts dem Farbfühler 82 gegenüberliegt), der Anfang des Gelb- Farbmaterialabschnitts dem Thermokopf 44 gegenüber.

Entsprechend wird Gelb auf das Druckpapier 22 gedruckt. Wenn rote Farbe mittels des Magenta-Farbmaterials oder wenn blaue Farbe mittels des Cyan-Farbmaterials gedruckt werden soll, wird das Drucken in dem Moment eingeleitet, in dem der Farbfühler 82 den Anfang des Cyan-Farbmaterialabschnitts und des Gelb- Farbmaterialabschnitts erfaßt. Auf diese Weise wird, gemäß der Erfindung, wenn die Farbe des Farbbandes erfaßt wird, der Anfang der vorgeschriebenen Farbe genau am Heizabschnitt des Thermokopfes angeordnet, wodurch eine Verschwendung des Farbbandes durch die Suche nach dem Anfang eines Farbabschnittes, wie dies im Stand der Technik erforderlich ist, vollständig vermieden wird. Wenn man Mischfarben erhalten will, wird die Walze 20 nicht gedreht, und mehr als zwei Arten des Farbmaterials werden aufeinander aufgebracht. Hierdurch ist es möglich, die Verschwendung des Thermofarbbandes 76 zu vermindern, während gleichzeitig der Mechanismus zur genauen Einstellung der zugeführten Menge des Thermofarbbandes überflüssig wird.

Wie in dem Druckbeispiel gemäß Fig. 10 gezeigt (in Fig. 10 sind die Druckabschnitte als schraffierte Felder dargestellt, und die entsprechenden Symbole für jede gedruckte Zeile sind L1, L2, . . . usw.), sind Druckzeilen L3, L4 und L6, in denen nur ein Teil der Papierbreite bedruckt ist, in der Praxis vorhanden. Wenn diese Art von Druckzeilen L3, L4, L6 mit dem vorher erwähnten thermischen Farbdrucker gedruckt werden, wird auf jeder der gedruckten Zeilen L3, L4, L6, unabhängig von dem Vorhandensein großer nicht bedruckter Abschnitte in jeder Druckzeile, der Betrag des verwendeten thermischen Farbbandes relativ zur Breite Li′, so daß man eine effektive Verwendung des thermischen Farbbandes nicht erhält.

Im Gegensatz dazu wird bei dem erfindungsgemäßen Farbdrucker die Breite jedes Farbmaterialabschnitts des thermischen Farbbandes 76 auf etwa ein Drittel der das gewöhnlichen Farbbandes eingestellt. Gleichzeitig wird, wenn man die Konstruktion verwendet, bei der der Thermokopf 44 sich selektiv zur Druckstellung und zur Wartestellung bewegen kann, nur etwa ein Drittel des Betrages des thermischen Farbbandes zum Drucken der Abschnitte A und B verwendet, verglichen mit den gewöhnlichen Bedingungen. Wenn weiter das Drucken der Zeilen L4 und L6 durchgeführt wird, reduziert sich der Betrag des verwendeten Thermofarbbandes 76 auf etwa ein Drittel des gewöhnlichen Verbrauchs. Wenn weiter die Zeilen L1 und L2 gedruckt werden, ist es möglich, drei der Farbmaterialabschnitte des Thermofarbbandes 76 zu verwenden. In diesem Fall ist die Menge des verbrauchten Thermofarbbandes etwa dem des gewöhnlichen Verbrauchs gleich. Aufgrund der Breite der Farbmaterialabschnitte des Thermofarbbandes 76, die etwa ein Drittel der gewöhnlichen Breite beträgt, wird beim Drucken der Zeilen L4 und L6, wenn ein dreifarbiges Drucken durchgeführt wird, die Aufwickelzeit für die Farbmaterialabschnitte des Thermofarbbandes 76 in Anbetracht der Verkürzung der Druckzeit kürzer.

In Fig. 9 ist das Thermofarbband 76, um genau das Farbmaterial an der Grenze eines Farbmaterialabschnitts liegt, mit einem kleinen durchsichtigen Streifen 90 an der Grenze zwischen zwei Farbmaterialabschnitten versehen. Entsprechend wird, wenn das Thermofarbband 76 hergestellt wird, das Farbmaterial benachbarten Farbmaterialabschnitte nicht übereinander aufgebracht. Aus diesem Grund erfaßt der Farbfühler 82 nicht irrtümlicherweise ein anderes Farbmaterial in den Grenzabschnitten, und es ist möglich, die Zuverlässigkeit der Positionserfassung zu verbessern, während gleichzeitig der Ausschuß von Thermofarbband 76 aufgrund irrtümlicher Erfassung ausgeschaltet wird.

Da weiter die Grenzen der Farbmaterialabschnitte genau mittels des Streifens 90 bestimmt werden können, beispielsweise auch, wenn die Konzentration des Cyan-Farbmaterials während des Betriebs durch die Wirkung des anderen Abschnitts dünner wird und seine Lichtdurchlässigkeitseigenschaft nahe an das Magenta-Farbmaterial herankommt, kann, wenn der Streifen erfaßt wird, die Erfassung von Magenta-Farbmaterial als falsch beurteilt werden. Hierdurch kann die Positionserfassung der Farbmaterialien genauer durchgeführt werden.

Bezugnehmend auf die Fig. 2, 4, 5, 11 und 12 soll die Vorrichtung zur Bestimmung der unterschiedlichen Farbbandkassetten 92 und der Kassette 94 für nur eine einzige Farbe erläutert werden. Ein Eingriffsteil 96 ist auf einer Blattfeder hergestellt und vorstehend an einem mittleren Abschnitt der hinteren Kante der Kassette 28 angeordnet, wobei an seiner Spitze ein vorstehender Eingriffsabschnitt 96a in Form eines gewinkelten Buchstabens L ausgebildet ist. Ein Erfassungsschalter 98 ist auf der Rückseite der Kassette 28 befestigt und ein Betätigungselement 98a des Erfassungsschalters 98 berührt die Rückseite des Eingriffsteils 96. Der Erfassungsschalter 98 befindet sich allgemein im Ruhezustand, wenn jedoch das Betätigungselement 98a mittels des Eingriffsteils 96 gedrückt wird, wird der Erfassungsschalter 98 betätigt. Weiter ist der Erfassungsschalter 98 elektrisch mit einem Steuerschaltkreis verbunden, der weiter unten beschrieben wird. Das Thermofarbband 76, auf dem in vorbestimmten Abständen gelbe, rote und blaue Farben angebracht sind, und zwar in der in Fig. 9 dargestellten Reihenfolge, ist im Inneren der Farbbandkassette 92 untergebracht. In der Mitte der hinteren Kante der Farbkassette 92 ist ein hohler Eingriffsabschnitt 100 ausgebildet. Eine einfarbige Kassette 94 weist die gleiche Form und die gleichen Abmessungen wie die Farbkassette 92 auf und enthält ein Thermofarbband 76, auf das nur eine einzige Farbe aufgebracht wurde, z. B. Schwarz. An der Mitte des hinteren Kantenabschnitts der einfarbigen Farbbandkassette 94 ist ein hohler Eingriffsabschnitt 102 ausgebildet, der tiefer als der hohle Eingriffsabschnitt 100 der Farbbandkassette 92 ist.

Entsprechend wird, wenn die Farbbandkassette 92 am Schlitten 28 angeordnet wird, der konvexe Eingriffsabschnitt 96a des Eingriffsteils 96 mit dem hohlen Eingriffsabschnitt 100 der Farbbandkassette 92 in Eingriff gebracht. Der Eingriffsteil 96 unterliegt einer elastischen Verformung auf seiner Rückseite und drückt das Betätigungselement 98a des Erfassungsschalters 98, wodurch der Erfassungsschalter 98 betätigt wird.

Wenn eine einfarbige Farbbandkassette 94 am Schlitten 28 angebracht wird, tritt der konvexe Eingriffsabschnitt 96a des Eingriffsteils 96 mit dem hohen Eingriffsabschnitt 102 der einfarbigen Farbbandkassette 94 in Eingriff. In diesem Fall ist der Eingriffsabschnitt 102 tiefer als der hohle Eingriffsabschnitt 100, so daß, wie in Fig. 12 gezeigt, das Eingriffsteil 96 keiner elastischen Verformung auf seiner Rückseite unterliegt, und somit nicht das Betätigungsteil 98a des Erfassungsschalters 98 drückt, so daß der Erfassungsschalter 98 nicht betätigt wird.

Im folgenden soll der Steuerschaltkreis beschrieben werden, der das Drucken bei dem thermischen Farbdrucker steuert (siehe Fig. 13).

Wie in Fig. 13 gezeigt, umfaßt dieser Steuerschaltkreis einen Mikrocomputer 110, einen Festwertspeicher (ROM) 112, in dem ein geschriebenes Steuerprogramm und Daten für das Druckmuster vorgesehen sind, einen Verriegelungsschaltkreis 114 durch den Daten von einem Hauptcomputer (nicht dargestellt) eingegeben werden, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 116, in dem jede Art der während des Druckens verwendeten Steuerdaten eingegeben ist, und ein I/O Tor 118, durch das Erfassungssignale von dem Kassettenerfassungschalter 98, von dem Farbfühler 82 und von einem Ruhestellungserfassungsschaltkreis (nicht gezeigt) zum Mikrocomputer 110 eingegeben werden und ebenfalls vom Mikrocomputer 110 Druckcodierungen und Steuerkodierungen zum Thermokopf 44, zum Schlittenantriebsmotor 32, zum Zeilenantriebsmotor 26 und zum Bandantriebsmotor 68 ausgegeben werden.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die Diagramme in den Fig. 14A bis 14E das durch den Steuerschaltkreis durchgeführte Steuerverfahren beschrieben werden.

Wenn dem Drucker Energie zugeführt wird, erhält er Daten von dem Hauptcomputer. Das Programm, das im ROM 112 gespeichert ist, wird über eine Hauptadressenleitung übertragen, und eine Adresse wird spezifiziert, wobei die Programmbefehle als ordnungsgemäß bestimmt werden. Zuerst wird eine Untersuchung durchgeführt, ob sich der Schlitten an seiner Ruhestellung befindet. Mittels der Hauptleitungssteuersignale, die sich zwischen dem Mikrocomputer 110 und dem I/O Tor 118 über die Datenhauptleitung bewegen, wird ein einziges von einem Tor 8 zum Mikrocomputer 110 eingegeben. Der Inhalt des durch die Hauptdatenleitung verlaufenen Signals wird im Mikrocomputer 110 bestimmt. Wenn sich der Schlitten an der Ruhestellung befindet, wird nichts unternommen. Wenn sich der Schlitten nicht in der Ruhestellung befindet, wird ein Datenwert vom Mikrocomputer 110 zum I/O Tor 118 mittels einer Steuerleitung ausgegeben. Der Datenwert gelangt durch die Datenleitung und wird durch ein Tor 1 zu einer Treiberschaltung ausgegeben, wodurch bewirkt wird, daß sich der Schlittenantriebsmotor 24 dreht. Wenn sich der Schlitten 20 zur Ruhestellung bewegt, wird ein Datenwert von dem Hauptcomputer übertragen. Wenn der Datenwert von dem Hauptcomputer eingegeben ist, überprüft der Mikrocomputer 110 ein Strobe- Signal, das in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, und bestätigt den Dateneingang. Der Datenwert, der über Verriegelungsschaltkreis 114 eingegeben wird, gelangt durch den Verriegelungsschaltkreis 114 über die Datenleitung mittels eines Steuerleitungssignals und wird ausgegeben. Zu diesem Datenwert liest der Mikrocomputer 110 das Druckmuster aus, das im Zeichengenerator in einem Teil des ROM 112 gespeichert ist. Entsprechend dem Druckdatenwert stellt der Mikrocomputer 110 das Druckmuster im RAM 116 ein und gibt gleichzeitig den Datenwert durch das I/O Tor 118 aus. Das Signal wird dann durch die Tore 1 und 3 ausgegeben, die mit dem Schlittenantriebsmotor 32 und dem Bandaufwickelmotor 68 verbunden sind. Aufgrund des im RAM 116 eingestellten Druckmusters wird gleichzeitig ein Signal zu einem Tor innerhalb des I/O Tores 118 ausgegeben, das mit dem Thermokopf verbunden ist. Durch dieses Signal wird einem Heizwiderstand des Thermokopfes eine Spannung zugeführt, jede Motorphase wird erregt, und das Drucken wird ausgeführt. Die Übertragung des Druckdatenwertes wird in obiger Weise wiederholt.

Im folgenden soll die Steuerung des Druckers nach der Übertragung des Datenwerts von dem Hauptcomputer beschrieben werden. Die Steuerbefehle für den Drucker werden hauptsächlich in zwei Arten unterteilt, nämlich die Drucksteuerung und die LF-Zeilenantriebssteuerung. Der Eingangsbefehlscode wird decodiert und das Programm, das in dem ROM 112 gespeichert ist, wird entsprechend dem Inhalt des Befehlscodes durchgeführt. Wenn der LF-Steuercode eingegeben wird, wird die Adresse des in dem ROM 112 gespeicherten LF-Steuerprogramms spezifiziert und abgerufen. Darauf wird der Zeilenantriebsmotor aufgrund der nach dem Steuercode eingegebenen Zeilenantriebsdaten erregt und gedreht.

Wenn die Druckcodierung eingegeben ist, wird die Druckprogrammadresse, die in dem ROM 112 gespeichert ist, spezifiziert und in der gleichen Weise wie das LF abgerufen. Zuerst wird die Erfassung mittels des Kassettenerfassungsschaltkreises, der mit dem Tor 4 des I/O Tores 118 verbunden ist, durchgeführt, um zu bestimmen, ob eine einfarbige oder mehrfarbige Kassette eingelegt wurde. Durch diesen Erfassungsschaltkreis wird eine Anfangssuche im Fall von Farbdruckdaten nicht durchgeführt, da der Mikrocomputer die schwarze Farbbandkassette erkennt, wenn eine schwarze Farbbandkassette eingelegt wurde. Auch wenn ein farbiges Farbband verwendet wird, das in der Standartdruckbreite von 1/h unterteilt ist, tritt nicht das Problem auf, eine Berechnung der Anzahl der Druckzeilen usw. vornehmen zu müssen. Den Datenwert ist unmittelbar geeignet, das Drucken einer schwarzen Zeile fehlerfrei vorzunehmen. Wenn Thermopapier verwendet wird, wird ebenfalls die Farbbandkassette nicht verwendet, wobei jedoch in diesem Fall der Kassettenschalter in der gleichen Weise wie bei einer rein schwarzen Kassette sich im nicht betätigten Zustand befindet. Daher befindet sich der Befehl des Hauptcomputers im Farbdruckzustand, der Drucker bestimmt die schwarze Farbe, und das Drucken kann ohne Fehler durchgeführt werden. Weiter ist es ebenfalls von dem Farbfühlerdatenwert bekannt, daß eine Verwendungsweise mit thermischem Papier leicht zu bestimmen ist, wodurch es möglich ist, daß der Farbbandaufwickelmotor nicht läuft. In dem Fall, in dem die Farbbandkassette erfaßt wird, wird die Farbbandbreite, die vorher in den Computer eingegeben wurde, (unterteilt in die Standartbreite 1/h) mit dem Druckdatenwert verglichen, und für irgendeine gedruckte Zeilenzahl die Berechnung durchgeführt, um festzustellen, wenn eine Zeile vollendet ist. Durch die Tatsache, daß das Farbband in 1/h unterteilt ist, ist es möglich, den Ausschuß des Farbbandes zu vermindern.

Nach der Berechnung der zu druckenden Zeilen werden die Druckdaten für jede druckende Farbe berechnet, und die erforderliche Anfangssuche des Farbbandabschnittes durchgeführt. Der Suchbetrieb für den Anfang der Farbmaterialien wird nur dann durchgeführt, wenn hinsichtlich des Farbmaterials differenzierte Druckdaten gelesen werden. Auf der Grundlage des Ausgangs des Farbfühlers 82 wird nämlich unter den Farbmaterialien, die den hinsichtlich des Farbmaterials differenzierten Druckdaten entsprechen, der Anfang des Farbmaterialabschnitts, der dem Thermokopf 44 am nächsten liegt, dem Thermokopf 44 zugeführt. Hierdurch wird nach Beendigung des Druckens einer Zeile und nachdem die Energie eingeschaltet wurde, die Anfangssuche nicht durchgeführt, wodurch der Ausschuß des Thermofarbbandes niedrig ist. Bei der Suche des Farbbandes kommt der Anfang des notwendigen Farbbandfarbmaterials zu einer Stelle am Thermokopf 44, und entsprechend dem Ausgangssignal des Farberfassungsschaltkreises wird der Antriebsmotor 68 für das Farbband betätigt. Nach der Suche des Farbbandes wird der Antriebsmotor 32 für den Schlitten betätigt, um den Schlitten so weit wie die Stellung des Kopfteils der Zeile zu bewegen.

Vorbereitungen zum Drucken werden, wie oben ausgeführt, durchgeführt, woraufhin dann der Thermokopf 44 gegen die Walze 20 gedrückt wird, und an den Heizwiderstand des Thermokopfes 44 eine Spannung angelegt wird. Während der Antriebsmotor 68 zum Aufwickeln des Farbbandes angetrieben wird, wird der Schlitten 28 bewegt und ein einfarbiges Drucken entsprechend den Druckdaten vollendet. Wenn der Druckdatenwert ein einfarbiger Befehl ist, ist der Betrieb bei diesem Verfahren beendet. Wenn der Befehl jedoch Zweifarb- oder Dreifarbschichten beinhaltet, wird der obige Ablauf für die notwendige Anzahl der Farben wiederholt, wodurch eine Druckzeile vollendet wird. Da jedoch das Farbbandfarbmaterial für eine Farbe in 1/h der Standartbreite unterteilt ist, wird, wenn der Druckdatenwert für eine Zeile die erlaubte Breite der Farbbänder überschreitet, der nächste Druckdatenwert genommen und das Drucken wiederholt, bis die Bearbeitung jeder Zeile des Druckdatenwerts vollendet ist. In der obigen Weise kann das Drucken jeder Zeile durchgeführt werden. Bei dem erfindungsgemäßen thermischen Farbdrucker wird, nachdem der Farbdatenwert vorbereitet wurde, und die Farbkopfanordnung vollendet wurde, der Schlitten 28 bis zur Führungsstellung fortbewegt, wobei jedoch die zwei Abläufe nicht aufeinanderfolgend, sondern gleichzeitig durchgeführt werden, wodurch die Arbeitszeit vermindert wird.

Claims (14)

1. Thermischer Farbdrucker zur Erzeugung eines farbigen Aufdrucks auf einer Druckunterlage mit

• - einem Thermofarbband (76), das in Längsrichtung in mehrere Abschnitte unterteilt und abschnittsweise mit einem von mehreren sich in regelmäßiger Folge wiederholenden Farbmaterialien unterschiedlicher Farbe versehen ist,
• - einem Thermokopf (44), der sich relativ zur Druckunterlage (22) bewegt, für die thermische Übertragung der Farbmaterialien vom Thermofarbband auf die Druckunterlage,
• - einem Farbbandzuführmechanismus (60, 60a, 60c, 62, 64, 68, 70, 72) zum Zuführen des Thermofarbbandes,
• - einem Farbfühler (82) zur Erfassung der jeweiligen Farbe des Farbmaterials auf dem Thermofarbband und
• - einer Steuereinrichtung (110, 112, 114, 118) zur Steuerung des Thermokopfes und des Farbbandzuführmechanismus in Übereinstimmung mit der Steuereinrichtung zugeführten Druckdaten,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Farbfühler (82) so angeordnet ist, daß der Abstand vom Farbfühler zum Thermokopf längs des Thermofarbbandes gleich der Länge eines Farbmaterialabschnittes ist, und
• - der Farbbandzuführmechanismus (60, 60a, 60c, 62, 64, 68, 70, 72) zur Positionierung des Anfangs eines Farbmaterialabschnittes unter den Thermokopf (44) angesteuert wird, wenn der Farbfühler (82) nicht das Farbmaterial mit der Farbe erfaßt, die in der regelmäßigen Folge der Farben in Zuführrichtung hinter der Farbe liegt, die durch die Druckdaten bestimmt wird.

2. Thermischer Farbdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (Li) der Farbmaterialabschnitte des Thermofarbbands (76) einem ganzzahligen Teil der Druckbreite (Lp) des Druckpapiers (22) entspricht.

3. Thermischer Farbdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (Li) der Farbmaterialabschnitte des Thermofarbbandes (76) einem ganzzahligen Teil der maximalen Strecke entspricht, die sich der Thermokopf (44) bewegen kann.

4. Thermischer Farbdrucker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abschnitt des Thermofarbbandes (76) eine zusätzliche kleine Überschußlänge aufweist.

5. Thermischer Farbdrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermokopf (44) und der Farbfühler (82) auf einem gemeinsamen Schlitten (28) angeordnet sind, der sich relativ zum Druckpapier (22) bewegt, wobei das Thermoband (76) in einer Kassette (78) enthalten ist, die auf dem Schlitten (28) in frei entfernbarer Weise befestigt ist.

6. Thermischer Farbdrucker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (78) einen Abschnitt (86) aufweist, in dem das Farbband (76) freigelegt und dieser Abschnitt an der Stelle des Farbfühlers (82) angeordnet ist.

7. Thermischer Farbdrucker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (78) Bedienungsöffnungen (100, 102) unterschiedlicher Form in Abhängigkeit von der Art des Thermofarbbandes (76) umfaßt und ein Erfassungsschalter (98) vorgesehen ist, der die unterschiedlichen Bedienungsabschnitte (100, 102) zwischen den Kassettenarten unterscheidet.

8. Thermischer Farbdrucker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienungsabschnitte (100, 102) als konkaver Abschnitt in der rückwärtigen Kante der Kassette (92, 94) ausgebildet sind und eine Tiefe aufweisen, die entsprechend der Art der enthaltenen thermischen Farbbänder unterschiedlich ist.

9. Thermischer Farbdrucker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung ein Eingriffsteil (96) umfaßt, das einen konvexen Eingriffsteil (96a) von seiner Spitze aufweist, um in den konkaven Teil der Kassette (92, 94) einzugreifen, einen Erfassungsschalter (98), der ein Betätigungselement (98a) aufweist, das das Eingriffsteil (98) berührt und durch den aktivierten Zustand des Betätigungselements (98a) durch das Eingriffsteil (96) wirkt.

10. Thermischer Farbdrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Thermofarbband (76) kleine transparente Streifen (90) zwischen den aufeinanderfolgenden Farbmaterialabschnitten vorgesehen sind.

11. Thermischer Farbdrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Mikrocomputer (110) umfaßt.

12. Thermischer Farbdrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbfühler (82) mindestens ein lichtaussendendes Element (84a) und ein fotoelektrisches Umwandlungselement (84b) umfaßt, das so angeordnet ist, daß es dem lichtaussendenden Element (84a) mit einem vorbestimmten Spalt gegenüberliegt, wobei das Thermofarbband (76) innerhalb des vorbestimmten Spaltes angeordnet ist.

13. Thermischer Farbdrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbmaterialien des Thermofarbbandes (76) die drei Hauptfarben Gelb, Magenta und Cyan umfassen.